package com.lishem.top100._07linkedlist;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * https://leetcode.cn/problems/copy-list-with-random-pointer/description/
 * <p>
 * 给你一个长度为 n 的链表，每个节点包含一个额外增加的随机指针 random ，该指针可以指向链表中的任何节点或空节点。
 * <p>
 * 构造这个链表的 深拷贝。 深拷贝应该正好由 n 个 全新 节点组成，其中每个新节点的值都设为其对应的原节点的值。
 * <p>
 * 新节点的 next 指针和 random 指针也都应指向复制链表中的新节点，并使原链表和复制链表中的这些指针能够表示相同的链表状态。
 * <p>
 * 复制链表中的指针都不应指向原链表中的节点。
 * <p>
 * 例如，如果原链表中有 X 和 Y 两个节点，其中 X.random --> Y 。
 * <p>
 * 那么在复制链表中对应的两个节点 x 和 y ，同样有 x.random --> y 。
 * <p>
 * 返回复制链表的头节点。
 * <p>
 * 用一个由 n 个节点组成的链表来表示输入/输出中的链表。每个节点用一个 [val, random_index] 表示：
 * <p>
 * val：一个表示 Node.val 的整数。
 * <p>
 * random_index：随机指针指向的节点索引（范围从 0 到 n-1）；如果不指向任何节点，则为  null 。
 * <p>
 * 你的代码只接受原链表的头节点 head 作为传入参数。
 * <p>
 * 示例 1：
 * <p>
 * 输入：head = [[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
 * <p>
 * 输出：[[7,null],[13,0],[11,4],[10,2],[1,0]]
 * <p>
 * 示例 2：
 * <p>
 * 输入：head = [[1,1],[2,1]]
 * <p>
 * 输出：[[1,1],[2,1]]
 * <p>
 * 示例 3：
 * <p>
 * 输入：head = [[3,null],[3,0],[3,null]]
 * <p>
 * 输出：[[3,null],[3,0],[3,null]]
 */
public class _11LetCode138_随机链表的复制 {

    // 复制分离
    public Node copyRandomList(Node head) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        Node cur = head;
        Node newNode = null;
        while (cur != null) {
            newNode = new Node(cur.val);
            newNode.next = cur.next;
            cur.next = newNode;
            cur = newNode.next;
        }
        cur = head;
        while (cur != null) {
            newNode = cur.next;
            newNode.random = cur.random == null ? null : cur.random.next;
            cur = newNode.next;
        }
        // 分离
        Node newHead = head.next;
        cur = head;
        while (cur != null) {
            newNode = cur.next;
            cur.next = newNode.next;
            cur = newNode.next;
            newNode.next = cur == null ? null : cur.next;
        }
        return newHead;
    }

    // 方法1：借助map
    public Node copyRandomList1(Node head) {
        Map<Node, Node> map = new HashMap<>();
        Node cur = head;
        while (cur != null) {
            Node newNode = new Node(cur.val);
            map.put(cur, newNode);
            cur = cur.next;
        }
        for (Map.Entry<Node, Node> entry : map.entrySet()) {
            Node source = entry.getKey();
            Node target = entry.getValue();
            target.next = map.get(source.next);
            target.random = map.get(source.random);
        }
        return map.get(head);
    }


    public static void main(String[] args) {
        _11LetCode138_随机链表的复制 sol = new _11LetCode138_随机链表的复制();
        Node head1 = new Node(7);
        head1.next = new Node(13);
        head1.next.next = new Node(11);
        head1.next.next.next = new Node(10);
        head1.next.next.next.next = new Node(1);
        head1.next.random = head1;
        head1.next.next.random = head1.next.next.next.next;
        head1.next.next.next.random = head1.next.next;
        head1.next.next.next.next.random = head1;
        Node node1 = sol.copyRandomList1(head1);
        Node node2 = sol.copyRandomList(head1);
    }

    public static class Node {
        int val;
        Node next;
        Node random;

        public Node(int val) {
            this.val = val;
            this.next = null;
            this.random = null;
        }
    }
}
